内容正文:
第四章平面内的两条直线
4.5.2点到直线的距离
湘教版 七年级数学下册
1.教学目标
1.掌握垂线段的基本事实及点到直线的距离的概念。并会度量点到直线的距离;理解垂线段的概念及垂线路最短的性质;会用角尺或量角器过一点画已知直线的垂线.
2.能利用垂线的性质进行简单推理和计算。
3.在数学活动中培养数学的良好情感,激发学习数学的热情.
2.新知导入
在同一平面内的两条直线相交所成的四个角中,若有一个角是直角,则称这两条直线互相垂直,其中一条直线叫作另一条直线的垂线,它们的交点叫作垂足 .
垂直的定义是什么?
3.新知探究
问题1:如图,任画一条直线 l ,作 l 的垂线.这样的垂线能画出几条?
可以画无数条
4.新知讲解
问题2:任画一条直线l,用三角板或量角器过任意一点 P 画直线 l 的垂线.
(1) 若直线 l 经过点 P ,这样的垂线能画几条?
可以画一条
一“靠”
二“过”
三“画”
4.新知讲解
(2) 若直线 l 不经过点 P ,这样的垂线能画几条?
可以画一条
b
问题2:任画一条直线l,用三角板或量角器过任意一点 P 画直线 l 的垂线.
4.新知讲解
通过画点在直线上或在直线外的垂线,你能发现什么?
无论点 P 在直线 l 上还是在直线 l 外,过点 P 都只能画直线 l 的一条垂线.
理由:假如过点P还有一条直线c,能使c ⊥ l,
则c ∥ a(或c ∥ b).
又直线c与直线a(或直线b)有公共点P,因此这是不可能的.
4.新知讲解
在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
于是,可得关于垂线的基本事实:
注意:
① “过一点”中的点,可以在已知直线上,也可以在已知直线外.
② “有且只有”中,“有”指存在,“只有”指唯一性.
4.新知讲解
如图 ,设 PO 垂直于直线 l,O 为垂足,线段 PO 叫作点 P 到直线 l 的垂线段 . 经过点 P 的其他直线分别交直线 l 于点 A,B,C,D,…,线段 PA,PB,PC,PD,…都不是垂线段,称为斜线段.
垂线段
斜线段
垂线段是垂线上的一部分,它是线段,一端是一个点,另一端是垂足.
4.新知讲解
① 用刻度尺量,发现垂线段 PO 最短.
比较图中PA,PB,PO,PC,PD 五条线段的长度,哪条线段最短?
② 用圆规比较垂线段 PO 和斜线段 PA,PB,PC,PD 的长度,可知线段 PO 最短.
从直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫作点到直线的距离.
简单说成:垂线段最短.
如图:垂线段 PO 的长度叫作点 P 到直线 l 的距离.
特别规定:
直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短.
4.新知讲解
(1) 量出图中点 P 到直线 AB 的距离.
4.新知讲解
(2) 某单位要在河岸 l 上建一个水泵房引水到 C 处,
如图,问建在哪个位置才最节省水管?为什么?
如图,垂线段最短.
4.新知讲解
(3) 由(1)(2)你会发现可以怎样求点到直线的距离?
求点到直线的距离可以转化为求点到点的距离.
4.新知讲解
如图,在△ABC 中,∠ABC = 90°,BD ⊥ AC,垂足为点D,AB = 5,BC = 12,AC = 13. 求:
(1) 点A到直线BC的距离;
例3
解: 因为∠ABC = 90°,
所以AB ⊥ BC,点B为垂足,
所以线段AB即为点A到直线BC的垂线段.
因为AB = 5,
所以点A到直线BC的距离为5.
4.新知讲解
如图,在△ABC 中,∠ABC = 90°,BD ⊥ AC,垂足为点D,AB = 5,BC = 12,AC = 13. 求:
(2) 点B到直线AC的距离.
例3
解:因为BD ⊥ AC,垂足为点D,
所以线段BD的长度即为点B到直线AC的距离.
因为S△ABC = BC·AB = AC·BD,
所以B到直线AC的距离
等面积法
5.课堂练习
1. 如图,在△ ABC 中,∠A = 90 °,AB = 3 ,AC = 4 ,BC = 5 ,求点 A 到 BC 的距离,点 C 到 AB 的距离.
解: 作 AD ⊥ BC,垂足为点 D .
D
所以线段 AD 的长度即为点 A 到直线 BC 的距离.
因为S△ABC = ·AC·AB = ·BC·AD ,
所以 .
因为∠BAC = 90°,
所以 AC ⊥ AB, 点 A 为垂足,
所以线段 AC 的长度即为点 C 到直线 AB 的距离,则距离为4.
17
5.课堂练习
提示: 用直尺量出图中点 P 到各直线的距离, 再按比例尺换算成实际距离.
2. 某公园的 4 条纵横交错的人行道和一喷泉的示意图如图所示(比例尺为:1∶5 000),其中直线 a,b,c,d表示人行道,点 P 表示喷泉. 量出点 P 到 4 条直线的距离,并求出其实际距离.
5.课堂练习
3.如图,体育课上应该怎样测量同学们的跳远成绩?
解: 体育课上,测量同学们的跳远成绩的方法: 先分别过落地点作起跳线的垂线,然后分别量取这些落地点到起跳线的垂线段的长度,这些长度就分别是同学们各自的跳远成绩.
5.课堂练习
1. 如图所示,在三角形ABC中,∠BAC=90°,过点A画AD ⊥BC,
(1)图中可以表示点到直线距离的线段共有_____条.
(2)若BC=10,AC= 6,AB=8,则点C到AB的距离为_____,点B到AC的距离为______,点A到BC的距离为_______.
5
6
8
4.8
2.如图所示,已知∠AOB =∠COD = 90°,
(1)若∠BOC = 45°,求∠AOC 与∠BOD 的度数;
(2)若∠BOC = 25°,求∠AOC 与∠BOD 的度数;
(3)由(1)、(2)你能得出什么结论?说说其中的道理.
解:(1)因为∠AOB =∠COD = 90°,且∠BOC = 45°,
所以∠AOC =∠AOB-∠BOC = 45°,
∠BOD =∠COD-∠BOC = 45°.
(2)因为∠AOB =∠COD = 90°,且∠BOC = 25°,
所以∠AOC =∠AOB-∠BOC = 65°,
∠BOD =∠COD-∠BOC = 65°.
(3)∠AOC =∠BOD,等角的余角相等.
5.课堂练习
3. 如图,OF 平分∠AOC,OE⊥OF,AB 与 CD 相交于 O,∠BOD = 130°,求∠EOB 的度数.
解:因为∠AOC =∠BOD,∠BOD = 130°,
所以∠AOC = 130°.
因为OF 平分∠AOC,
所以∠AOF =∠FOC = 65°.
因为OE⊥OF,
所以∠EOF = 90°.
所以∠BOE = 180°-∠AOF-∠EOF = 180°-65°-90°= 25°.
6.课堂小结
垂线段最短.
垂线
垂线的画法
点到直线的距离
在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
垂线的性质
1.从课后习题中选取;
2.完成同步课时的习题.
课后练习
$$